H - Electricity – 01 – M
Patent
H - Electricity
01
M
H01M 8/12 (2006.01) C01B 3/06 (2006.01) C25B 1/02 (2006.01) C25B 9/06 (2006.01) H01M 8/06 (2006.01) H01M 8/18 (2006.01) H01M 8/24 (2006.01) H01M 10/36 (2006.01)
Patent
CA 2211391
An apparatus for and a method of storing electrical energy as chemical energy and recovering the electrical energy from stored chemical energy by operating an electrochemical cell in two modes, such as a high temperature, solid oxide electrolyte electrochemical cell, in an energy storage mode and an energy recovery mode, is characterized by the steps, in an energy storage mode, of: (A) supplying external electrical energy to electrical leads, and H2O (steam) gas to a cathode of at least one electrochemical cell (56) operating as an electrolysis cell using a solid oxide electrolyte (60) between two electrodes (58 and 62), the electrolysis cell operating to produce H2 gas and O2 gas; (B) passing the H2 gas into an energy storage bed reactor (88) containing iron oxide (90), to produce iron metal (Fe) in the energy storage reactor and H2O (steam); (C) recirculating the H2O (steam) to the electrolysis cell to be electrolyzed; and, (D) repeating steps (A to C) until substantially complete conversion of iron oxide to iron metal, for chemical energy storage of electrical energy; and, further characterized by the steps, in an energy recovery mode, of: (E) supplying H2O (steam) gas to the energy storage bed reactor (88) containing iron metal (Fe) (90) to produce iron oxide (FeO) in the energy storage reactor and H2 gas; (F) passing the H2 gas to an electrode of at least one electrochemical cell operating as a fuel cell and supplying O2 gas or air to the other electrode to produce electrical energy and H2O (steam); (G) recirculating the H2O (steam) produced to the energy storage bed reactor (88); (H) repeating steps (E to G) until substantially complete conversion of iron metal to iron oxide and H2 gas for electrical energy recovery from chemical energy storage; and, (I) recovering the electrical energy produced.
L'invention se rapporte à un appareil et à un procédé de stockage d'énergie électrique sous forme d'énergie chimique et à récupérer l'énergie électrique à partir de l'énergie chimique stockée en mettant en fonctionnement une cellule électrochimique à deux modes, telle qu'une cellule électrochimique à électrolyte oxyde solide, à température élevée, à mode de stockage d'énergie et à mode de récupération d'énergie. Dans un mode de stockage d'énergie, ce procédé se caractérise par les étapes consistant à: (A) fournir une énergie électrique externe à des conducteurs électriques, et un gaz H¿2?O (vapeur) à une cathode d'au moins une cellule électrochimique (56) fonctionnant comme une cellule à l'électrolyse utilisant un électrolyte d'oxyde solide (60) entre deux électrodes (58) et (62), la cellule à l'électrolyse fonctionnant pour produire le gaz H¿2? et le gaz O¿2?; (B) faire passer le gaz H¿2? dans un réacteur à lit de stockage d'énergie (88) contenant de l'oxyde de fer (90) pour produire un métal ferreux (Fe) dans le réacteur de stockage d'énergie et H¿2?O (vapeur); (C) faire recirculer H¿2?O (vapeur) dans la cellule à l'électrolyse à électrolyser; et (D) répéter les étapes de (A) à (C) jusqu'à conversion quasi complète de l'oxyde de fer en métal ferreux, pour le stockage chimique de l'énergie électrique; et dans un mode de récupération d'énergie, le procédé se caractérise également par les étapes consistant à: (E) amener le gaz H¿2?O (vapeur) dans le réacteur à lit de stockage (88) contenant le métal ferreux (Fe) (90) pour produire de l'oxyde de fer (FeO) dans le réacteur de stockage et du gaz H¿2?; (F) faire passer le gaz H¿2? dans une électrode d'au moins une cellule électrochimique fonctionnant comme une pile à combustible et amener le gaz O¿2? ou air vers l'autre électrode pour produire l'énergie électrique et H¿2?O (vapeur); (G) faire recirculer H¿2?O (vapeur) obtenu dans le réacteur à lit de stockage d'énergie (88); (H) répéter les étapes de (E) à (G) jusqu'à conversion quasi totale du métal ferreux en oxyde de fer et du gaz H¿2? pour la récupération d'énergie électrique à partir du stockage d'énergie chimique; et (I) récupérer l'énergie électrique produite.
Isenberg Arnold O.
Ruka Roswell J.
Bereskin & Parr
Westinghouse Electric Corporation
LandOfFree
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